martes, 13 de marzo de 2018

Energía potencial y cinética.

Las cosas que se mueven tienen energía ¿Y las que no se mueven? ¡También tienen energía! ¡En sí todo tiene energía!
Así, la energía Se puede definir como la capacidad que tienen los cuerpos para realizar un trabajo.
·         La energía cinética (Ec)Que tiene un cuerpo es la capacidad del trabajo para mantener un cuerpo en movimiento.
·         La energía potencial gravitacional (Ep) que tiene un cuerpo es la cantidad de trabajo realizado para llevar a un objeto en su posición relativa con respecto a la tierra.
En los 2 tipos de energía se requiere de un trabajo (W= F · d). El siguiente esquema compara los 2 tipos de energía:

Características

Tipos de energía

Cinética

Potencial gravitacional

General

Las cosas que se mueven poseen energía cinética

Las cosas que no se mueve y están elevadas a cierta altura, poseen energía potencial gravitacional

Esquema

clip_image001[4]

clip_image002[4]

Expresión matemática del trabajo

clip_image004[7]

Representación matemática de las magnitudes década energía

clip_image006[6]
F = Fuerza aplicada al objeto(F)
d = Distancia recorrida (d)

clip_image008[4]
F = Peso del objeto (P)
d = altura del objeto (h)

Expresión matemática del trabajo de cada energía

clip_image004[8]
Sustituyendo la fórmula de la segunda ley de Newton:
F = m · a
Tenemos que:
Ec = ma d
Donde se desprende que:
Ec = Energía cinética en Joules
m = masa en kg
a = aceleración del objeto m/s2
d = distancia recorrida en m

clip_image004[9]
Sustituyendo la fórmula de:
P =m · g
 Y distancia (d) por altura (h):
Ep = mg h
Donde se desprende que:
EP = Energía potencial en julio o Joules.
m = Masa en kg
g = gravedad 9.81 m/s2
h = altura del objeto en m
Ejemplos.
·         Sí una pelota que tiene una masa de 1 kg recorre una distancia de 10 m con aceleración de 20 m/s2 ¿Qué energía cinética tiene?
·         Sí una pelota que tiene una masa de 1.5 kg y se encuentra a 2 m sobre un taburete ¿qué energía potencial tiene?

Ejemplo

clip_image009[4]



Sí una pelota que tiene una masa de 1 kg recorre una distancia de 10 m con aceleración de 20 m/s2 ¿Qué energía cinética tiene?
clip_image011[4]

clip_image012
Si una pelota que tiene una masa de 1.5 kg y se encuentra a 2m sobre un
taburete, ¿Qué energía potencial tiene?
clip_image014[4]
La energía es una propiedad intrínseca[i] de los cuerpos, por consiguiente, la manera correcta de expresarse con respecto a la energía es un objeto tiene energía y no que algo es energía. La energía no posee existencia en sí misma, existe como propiedad de la materia.
Un objeto tiene energía potencial gravitacional si está en reposo a una altura de la tierra y tiene energía cinética cuando está en movimiento, pero sí está en movimiento y a cierta altura entonces tiene energía potencial y cinética.
Ejemplos.
clip_image015
Cómo has observado en las imágenes anteriores, los objetos poseen una energía potencial cuando están a cierta altura y tienen energía cinética cuando están en movimiento. Además, en algunos momentos, pueden tener los 2 tipos de energía sí se encuentran a cierta altura y además en movimiento.




[i] Qué es propio característico de la cosa que se expresa por sí misma y no depende de las circunstancias.

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